Napredno LIGO bo začelo novo iskanje gravitacijskih valov

Napredno LIGO bo začelo novo iskanje gravitacijskih valov

Po petletnem izboljšanju je znova začel delovati najmočnejši detektor gravitacijskih valov - odkrivanje najmanjših nihanj v prostoru-času.

Laserski interferometrični observatorij, ki preučuje gravitacijske valove (LIGO), je sestavljen iz dveh ločenih objektov v mestih Washington in Louisiana. Njegov namen je odkriti prehod gravitacijskih valov v prostor-čas okoli nas. Gravitacijski valovi nastajajo med pospeševanjem in upočasnjevanjem gibanja vesoljskih objektov z ogromno maso, ki jih lahko, kot napovedujejo znanstveniki, generirajo tako ekstremni kozmični dogodki kot trki črnih lukenj in bliskov supernov. Širjenje gravitacijskih valov v prostoru, ki ohranja energijo teh dogodkov, spominja na vodne valove, ki tečejo po površini ribnika.

Pojav možnosti zaznavanja takšnih valov bo odprl novo obdobje v astronomiji gravitacijskega vala. Prejete signale lahko uporabimo za preučevanje notranjih procesov številnih energičnih dogodkov v vesolju.

Prva faza opazovanj LIGO je potekala v obdobju 2002–2010, vendar v teh 8 letih observatorij ni našel nobenih signalov, ki bi potrjevali obstoj gravitacijskih valov. Izboljšanje interferometrov bo zmanjšalo raven neželenega hrupa, ki ovira delovanje opreme. To bo posodobljenemu observatoriju omogočilo prehod na nov, natančnejši način iskanja za te izmuzljive gravitacijske vibracije. V petek je prenovljena LIGO začela raziskavo, ki je bila trikrat bolj občutljiva kot njen predhodnik. Po mnenju osebja opazovalnice bodo novi in ​​izboljšani detektorji lahko zaznali gravitacijske valove, ki prihajajo z razdalje 225 milijonov svetlobnih let. V raziskavah, ki so bile izvedene pred nadgradnjo opreme, dolžina preiskave ni presegla 65 milijonov svetlobnih let. (Za primerjavo, posodobljeni LIGO lahko zazna gravitacijske valove, ki izhajajo iz območja prostora 10-krat dlje od galaksije Andromeda, ki je najbližje naši Rimski cesti.) To izboljšanje občutljivosti omogoča pokritje 27-krat večjega prostora glede na prejšnje študije.

Obstoj gravitacijskih valov napoveduje Einsteinova splošna teorija relativnosti in posredna opazovanja, ki prepričujejo astrofizike, da obstajajo in imajo določen vpliv. Hkrati jih je nemogoče ujeti v vesolju z neposrednim opazovanjem. To pomeni, da so nihanja gravitacijskih valov šibkejša kot so se prej mislila in da so za zaznavanje potrebne bolj občutljive naprave (npr. Izboljšan LIGO).

Čeprav je bilo iskanje doslej precej zapleteno, vodilni znanstveniki, vključeni v ta pomemben eksperiment, upajo, da bodo te valove zaznali v prostor-času.

Kot je dejal Kip Thorn, ki je teoretični fizik na Kalifornijskem inštitutu za tehnologijo, ki je bil v ospredju tega raziskovalnega eksperimenta, je v intervjuju za BBC World Service nedvomno mogoče najti gravitacijska nihanja. Če tudi posodobljeni observatorij ne najde znakov svojega obstoja, bo to zelo presenetljivo. David Reiz, izvršni direktor programa LIGO na California Institute of Technology, v svojem sporočilu za javnost trdi, da so poskusni poskusi zaznavanja gravitacijskih valov potekali že več kot 50 let, vendar še niso bili odkriti, ker so zelo redki in imajo minimalno amplitudo nihanja. .

Ampak kako majhne so? Ker gravitacijski valovi prehajajo skozi prostor, ki nas obdaja, je treba zaznati majhne oscilacije v prostoru, ki ločuje objekte, in sodobni laserji sistema lahko določijo oscilacije, ki tvorijo milijritino širine atoma. Toda s povečanjem občutljivosti interferometra lahko začne zaznavati neželene signale. Zaradi tega je bil observatorij LIGO zgrajen v obliki dveh oddaljenih objektov na nasprotnih straneh Združenih držav. Če ena postaja zazna šibek signal, druga pa ne, lahko pride do lokalnih nihanj, ki jih povzroča potresna aktivnost ali premikajoča se vozila. Ko obe postaji zaznajo signal, lahko predpostavimo, da je bil zaznan gravitacijski val.

Zdaj, ko uporabljamo novo tehnologijo, ki stabilizira ogledala interferometra izboljšanega observatorija, je bil odstranjen hrup, ki vpliva na občutljivost LIGO, kar omogoča, da detektor zazna veliko šibkejše signale. To bi lahko bil začetek novega obdobja astronomije, ki preučuje gravitacijske valove. Znanstveniki upajo, da bo zaradi finega prilagajanja opreme lahko lovil valove na razdalji 10-krat večji od prejšnjega, kar nam bo omogočilo, da odkrijemo odmeve največjih kozmičnih trkov. Poleg tega, kot je dodal Reitz, sposobnost opazovalnice, da vidi 10-krat več, bo pomagala odkriti veliko število fuzije dvojnih nevtronskih zvezd letno.

Komentarjev (0)
Iskanje